*~寶寶的碩士論文~*

系統編號: 087NDMC0399042
出版年:
研究生: 王訓德
研究生(英文姓名): Hsun-Der Wang
論文名稱: 自動導航控制中無線網路通訊技術之比較研究

英文論文名稱: A Study and Comparation of Wireless Communication Techniques for an Intergrated Vehicle Navigation System

指導教授: 文武
指導教授(英文姓名): Wu Wen
學位類別: 碩士
校院名稱: 國防管理學院 
系所名稱: 資源管理研究所
學號: 881042
學年度: 87
語文別: 中文
論文頁數: 143
關鍵詞: 無線通訊系統 ; 自動導航系統 ; 最短路徑 ; 衛星定位系統 ; 即時路況
英文關鍵詞: Wireless Communication System ; Vehicle Navigation System ;
Shortest Path Algorithm ; Global Position System ;
Real-Time Traffic
被引用次數: 5
[ 摘要 ]
傳統的汽車導航系統均為封閉型系統,在路徑導航上僅考慮起點到目的地間之最短路徑而未考慮交通流量,假若所有駕駛人使用相同的系統來導引,並從同一起點到同一目的地,如此將會導致某瓶頸路段之道路壅塞,若要解決上述問題,必需在自動導航系統加入動態的即時路況,而動態即時路況之獲得,則需運用無線通訊技術,將相關交通流量資料傳送至自動導航系統內,再由自動導航系統依據即時路況資料,規劃出能避開壅塞狀況的最佳路徑。本研究係針對國內現有之大哥大通訊系統、中繼式無線電通訊系統及雙向無線電通訊系統等三種無線通訊系統撰寫通訊程式,並將不同大小的資料檔案,透過通訊程式予以傳送,分別記錄傳送時間比較傳輸效能,另考量此三種無線通訊系統使用之便利性、通訊程式撰寫難易性、傳輸效能及系統架構功能等其他相關因素加以綜合評比,以評選出最適合汽車自動導航系統進行即時路況資料傳輸的無線通訊系統。此外,我們所建立的汽車自動導航系統,已完成無線通訊功能之整合,用以負責即時路況資訊之獲得,駕駛人在運用導航系統進行自動導引時,若都市道路發生壅塞狀況,則壅塞路段資料,將可透過無線通訊功能傳輸至車內導航系統,並據以進行最佳路徑計算、修正及指引,使駕駛人得以暢行無阻。在原有汽車導航系統中加入無線通訊功能,不但能提供動態交通流量及導引駕駛人行駛最佳路徑,同時可運用無線通訊功能在便利性及安全性上提供更高附加價值的服務,諸如警急救援、汽車竊盜防範

[ 英文摘要 ]
Traditionally, most of vehicle navigation systems only statically consider the shortest path for each source destination pair rather than the traffic flow. On the other word, it will still result in congestion in all drivers'' use the same system in point to a same destination. For the sake of solving the above problem, we add the dynamic real time situation to navigation system. However, the dynamic real time situation must be sent by means of a wireless communication system and calculated by a navigation system for the best path.
Firstly, the thesis aims at programming communication software and establishing different data files for testing transmission time in performance to cellular phone, frame-relay and full duplex wireless communication systems. And then compare their usability, programming feasibility and system architecture function.s At last we integrated these techniques into the best communication environment for the navigation system of real time traffic situation.
Additionally, we develop a prototype system in which it can access real time traffic data and position data from a satellite system and communicate between them to display the car position in map. It can not only provides drivers to understand the traffic jam situation but also choices the best-driving path in shortest time by using computing a designed Dijkstra''s algorithm. Once such a system is built, its benefits are not only to offer dynamic traffic flow and guide drivers the best path but also provide convenience and security services.

[ 論文目次 ]
第一章 緒論1
1.1研究背景1
1.2 研究動機2
1.3 研究目的3
1.4 研究方法3
1.5 研究範圍4
1.6 研究架構4
第二章 文獻探討6
2.1 自動導航之發展6
2.1.1 地圖顯示汽車導航系統6
2.1.2 地圖比對汽車導航系統6
2.1.3 路徑導引汽車導航系統7
2.1.4 動態路徑導引汽車導航系統7
2.1.5 未來汽車導航系統8
2.2 全球衛星定位系統9
2.2.1 全球衛星定位系統源由9
2.2.1.1 太空部份10
2.2.1.2 控制部份11
2.2.1.3 使用者部份12
2.2.2 差分式衛星定位法12
2.2.3 全球衛星定位系統之應用14
2.3 地理資訊系統15
2.3.1 地理資訊系統簡介15
2.3.2 地理資訊系統基本架構15
2.3.3 地理資訊系統發展沿革16
2.3.4 地理資訊系統主要功能18
2.3.5 地理資訊系統之應用領域18
2.4 最佳路徑規畫20
2.4.1 Bellman-Ford演算法20
2.4.1.1 參數定義21
2.4.1.2 演算法說明21
2.4.1.3 範例說明22
2.4.2 Dijkstra''s演算法24
2.4.2.1 參數定義25
2.4.2.2 演算法說明25
2.4.2.3 範例說明25
2.4.3 Floyd''s演算法28
2.4.4 最短路徑演算法之發展29
2.4.5 最短路徑演算法在汽車導航上之應用30
2.5 即時路況獲得30
2.5.1 即時路況獲得方式31
2.5.2 國內動態即時路況資料33
2.5.2.1 國內動態即時路況資料來源33
2.5.2.2 國內動態即時路況資料提供34
2.5.3 智慧型運輸系統38
2.5.4 即時路況獲得之未來發展40
2.6 無線通訊系統41
第三章 無線通訊技術探討42
3.1 通訊系統簡介42
3.2 網路交換技術44
3.2.1 電路交換44
3.2.2 訊息交換45
3.2.3 分封交換46
3.3 網路通訊協定47
3.3.1 TCP/IP通訊協定模式48
3.3.2 OSI通訊協定模式49
3.3.3 TCP/IP與OSI網路通訊協定之比較51
3.4 無線行動通訊52
3.4.1 無線行動通訊的種類52
3.4.1.1 雙向無線電通訊系統52
3.4.1.2 中繼式行動通訊系統52
3.4.1.3 蜂巢式行動通訊系統53
3.4.1.4 單向廣播無線通訊56
3.4.1.5 衛星通訊56
3.4.2 增加頻率使用率的方法57
3.5 無線數據資料傳輸59
3.5.1 運用雙向無線電通訊系統,進行數據資料傳輸60
3.5.2 運用中繼式無線電通訊系統,進行數據資料傳輸60
3.5.3 運用蜂巢式網路技術,進行數據資料傳輸62
3.5.4 以廣播的方式進行數據資料傳輸62
3.5.5 以衛星通訊方式進行數據資料傳輸64
第四章 通訊系統傳輸測試比較65
4.1 行動電話通訊系統數據傳輸模式65
4.1.1 網際網路的連線66
4.1.2 行動端與伺服端的資料交換67
4.1.3 行動電話通訊模式設備表列70
4.1.3.1 無線傳輸系統70
4.1.3.2 伺服端主電腦70
4.1.3.3 行動端設備71
4.2 中繼式無線電通訊系統數據傳輸模式72
4.2.1 網際網路的連線72
4.2.2 行動端與伺服端的資料交換73
4.2.3中繼式無線電通訊模式設備表列73
4.2.3.1 無線傳輸系統73
4.2.3.2 伺服端主電腦73
4.2.3.3 行動端設備73
4.3 雙向無線電通訊系統數據傳輸模式74
4.3.1 雙向無線電通訊模式系統架構75
4.3.2 雙向無線電通訊模式程式架構75
4.3.3雙向無線電通訊模式設備表列78
4.3.3.1 無線傳輸系統78
4.3.3.2 伺服端設備78
4.3.3.3 行動端設備79
4.4 擬定傳輸測試計畫79
4.5 效益評估與分析80
4.5.1 各項通訊模式測試結果81
4.5.2 傳輸速度效益評估85
4.5.3 行動電話與中繼式無線電之傳輸速度效益評估分析86
4.5.4綜合比較89
第五章 汽車導航系統建立與實作90
5.1 系統開發工具90
5.2 全球衛星定位系統91
5.3 地理資訊系統93
5.3.1地圖影像93
5.3.2地理資料93
5.3.3圖幅結合94
5.4 最短路徑計算94
5.5 即時路況資料傳送96
5.6 系統功能說明98
5.6.1系統維護99
5.6.2導航功能100
5.6.3警急服務102
5.6.4其他服務功能項目102
第六章 結論104
6.1 研究結論104
6.2 研究成果106
6.3 未來研究方向106
6.3.1無線數據未來研究方向107
6.3.2汽車自動導航未來研究方向108
參考文獻112
附錄一119
附錄二125
附錄三136

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